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DE1213175B - Spiral bevel or spiral hyperboloid gear and cutter head and method of finishing that gear - Google Patents

Spiral bevel or spiral hyperboloid gear and cutter head and method of finishing that gear

Info

Publication number
DE1213175B
DE1213175B DEG13526A DEG0013526A DE1213175B DE 1213175 B DE1213175 B DE 1213175B DE G13526 A DEG13526 A DE G13526A DE G0013526 A DEG0013526 A DE G0013526A DE 1213175 B DE1213175 B DE 1213175B
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
tooth
cutter head
helical
axis
gear
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
DEG13526A
Other languages
German (de)
Inventor
Ernest Wildhaber
Charles Burt King
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Gleason Works
Original Assignee
Gleason Works
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Gleason Works filed Critical Gleason Works
Priority to DEG13526A priority Critical patent/DE1213175B/en
Publication of DE1213175B publication Critical patent/DE1213175B/en
Pending legal-status Critical Current

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Classifications

    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H55/00Elements with teeth or friction surfaces for conveying motion; Worms, pulleys or sheaves for gearing mechanisms
    • F16H55/02Toothed members; Worms
    • F16H55/08Profiling
    • F16H55/0853Skewed-shaft arrangement of the toothed members
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16HGEARING
    • F16H1/00Toothed gearings for conveying rotary motion
    • F16H1/02Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion
    • F16H1/04Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members
    • F16H1/12Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes
    • F16H1/14Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only
    • F16H1/145Toothed gearings for conveying rotary motion without gears having orbital motion involving only two intermeshing members with non-parallel axes comprising conical gears only with offset axes, e.g. hypoïd gearings

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Gear Processing (AREA)

Description

Spiralkegel- oder Spiralhyperboloid-Zahnrad und Messerköpf und Verfahren zum Schlichten dieses Zahnrades Die Erfindung bezieht sich auf ein Spiralkegel-oder Spiralhyperboloid-Zahnrad mit sich nach innen yerjüngender Zahnlückentiefe, dessen Zahnflanken je eine Schraubenfläche bilden, deren Achse hi einer einen mittleren Punkt der Zahnlücke enthaltenden Ebene liegt.Spiral cone or spiral hyperboloid gear and knife head and method for finishing this gear. The invention relates to a spiral cone or Spiral hyperboloid gear with inwardly tapering tooth gap depth, its Tooth flanks each form a helical surface, the axis hi of which is a central one Point of the plane containing the tooth gap lies.

. Bei einem bekannten Zahnrad der eingangs angegebeneft Gattung ist diese Ebene so gelegen, daß die in ihr, liegende, durch den mittleren Punkt der Zahnlücke verlaufende Gerade die Zähnradachse in einem Winkel schneidet, der dem Komplementwinkel des Teilkegelwinkels entspricht. Bei Verwendung des bekannten Zahnrades ist eserforderlich, daß auch das Gegenrad in einer von dem üblichen Verfahreg abweichenden Weise hergestellt wird, nämlich durch Abwälzen an Schraubenflächen statt an Kegelflächen. Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, dieses Zahnrad so auszugestalten, daß es mit einem im üblichen Abwälzverfahren gefertigten Gegenrad ohne diagonale Verzerrung des Tragbildes der Zahn-' flanken kämmt. Beim üblichen Abwälzverfahren, wird das Gegenrad mit Hilfe von gerade profilierten Messerköpfen verzahnt, wobei die Spitzen der Messer längs einer Bahn zum Schnitt kommen, die mit der Fußebene des Gegenrades zusammenfällt oder tangential zu ihr verläuft. Unter »Fußebene«-ist eine tangential zum Fußkegel des Gegenrades verlaufende Ebene zu verstehen.. In a known gear of the type indicated at the beginning this plane is so situated that the one lying in it passes through the middle point of the The straight line running through the tooth gap intersects the gear axis at an angle corresponding to the Complement angle corresponds to the pitch cone angle. When using the known gear it is necessary that the mating gear is also in a process that deviates from the usual procedure Way is produced, namely by rolling on helical surfaces instead of conical surfaces. The invention has for its object to design this gear so that it with a mating gear manufactured in the usual hobbing process without diagonal distortion the contact pattern of the tooth 'flanks combs. With the usual hobbing process, that becomes Counter gear toothed with the help of straight profiled cutter heads, with the tips the knife come to the cut along a path that coincides with the foot plane of the mating wheel coincides with or is tangential to it. Under "foot plane" there is one tangential to understand the plane running to the root cone of the mating gear.

Die Erfindung ist gekennzeichnet durch eine solche Gestalt einer jeden schraubenflächenförniigen Zahnflanke, daß die ihre Achse enthaltende Ebene gegenüber der Zahnkopffläche so gelegen ist, daß sie eine durch den mittleren Punkt der Zahnlücke verlaufende Gerade enthält, welche die Zahnradachse in einem Winkel schneidet, der dem Kompleinentwinkel des Zahnkopfkegelwinkels entspricht.The invention is characterized by such a shape of each helical tooth flank that the plane containing its axis opposite the tooth tip surface is located so that it passes through the middle point of the tooth gap contains running straight line which intersects the gear axis at an angle that corresponds to the complete angle of the tooth tip taper angle.

Der durch die Erfindung gegenüber diesem Stand der Technik erzielte Fortschritt besteht darin, daß die diagonale Verzerrung des Tragbildes beim Kämmen mit dem Gegenrad auch dann wegfällt, wenn dieses Zahnrad mit dem üblichen Verfahren gefräst wird.The achieved by the invention compared to this prior art Progress is that the diagonal distortion of the contact pattern when combing with the mating gear is omitted even if this gear is with the usual procedure is milled.

Vorzugsweise bilden ebenso wie bei dem bekannten Zahnrad mit schraubenförmigen Flanken die beiden gegenüberliegenden Flanken jeder Zahnlücke gleichachsige Schraubenflächen. Das vereinfacht die Herstellung.As in the case of the known gearwheel, preferably form with helical ones Flank the two opposite flanks of each tooth gap coaxial screw surfaces. That simplifies the production.

Dabei können die die beiden gegenüberliegenden Zahnflanken einer jeden Zahnlücke bildenden Schraubenflächen etwa die gleiche Steigung aufweisen.The two opposing tooth flanks of each can Tooth gap forming helical surfaces have approximately the same slope.

Einen besonderen Vorteil bietet die Erfindung in Anwendung auf ein Zahnrad, dessen Zahnflanken längs ihrer Zahnkopfkanten abgeschrägt sind. Dabei sind vorzugsweise die Abschrägungsflächen an- den Zahnköpfen Schraubenflächen, welche dieselbe Achse aufweisen wie die die zugehörigen Zahnflanken bil-' denden Schraubenflächen, aber eine von diesen abweichende Steigung, haben. Dieser Ausgestaltung zufolge können die Abschrägungsflächen iin selben# Arbeitsgang mit den Zahnflanken hergestellt werde'n,. während es bisher erforderlich war, das Abschrägen der Zahnkopfkanten auf besonderen Maschinen in einem zweiten Arbeitsgang vorzunehmen.The invention offers a particular advantage when applied to a toothed wheel whose tooth flanks are beveled along their tooth tip edges. In this case, the bevel surfaces on the tooth tips are preferably screw surfaces which have the same axis as the screw surfaces forming the associated tooth flanks, but have a gradient that deviates from them. According to this embodiment, the bevel surfaces can be produced in the same operation with the tooth flanks. while it was previously necessary to make the beveling of the tooth tip edges on special machines in a second operation.

Weiter bezieht sich die Erfindung auf einen Messerkopf zum Schlichten des Zahnrades nach der Erfindung, wobei dieser Messerkopf mit an ihm befestigten, in Achsenrichtung vorspringenden Messern mit seitlichen Schneidkanten für die Zahnflanken versehen ist. Für die Zwecke der Erfindung ist dieser Messerkopf vorzugsweise so ausgestaltet, daß die Flankenschneidkanten der Messer längs einer oder mehrerer, gleichachsig zur Umlaufachse des Messerkopfes verlaufender Schraubenlinien, deren Steigungswinkel demjenigen der schraubenförmigen Zahnflanken entspricht, angeordnet und zum Schlichten derselben Zahnflanken fortschreitend gegenüber dieser Schraubenlinie versetzt sind. Dadurch ist erreicht, daß die Schneidkanten beim Umlauf des Messerkopfes aufeinanderfolgende Werkstoffschichten von der Zahnflanke abheben. Mit Hilfe dieses Messerkopfes kann man dem Zahnrad daher beim Schlichten die erfindungsgemäße Gestalt seiner Zahnflanken geben, obgleich das Zahnrad in der bisher üblichen Weise geschrtippt worden ist und daher kegelförmige Zahnflanken aufweist, die erst beim Schlichten ihre schraubenförmige Gestalt. erhalten.The invention also relates to a cutter head for finishing of the gear wheel according to the invention, this cutter head attached to it, axially protruding knives with lateral cutting edges for the tooth flanks is provided. For the purposes of the invention, this cutter head is preferably like this designed that the flank cutting edges of the knife along one or more, coaxial to the axis of rotation of the cutter head extending helical lines, whose Pitch angle corresponds to that of the helical tooth flanks, arranged and to finish the same tooth flanks progressively towards this helical line are offset. This ensures that the cutting edges as the cutter head rotates Successive layers of material lift off the tooth flank. With the help of this Cutter head one can therefore give the gear the shape of its tooth flanks according to the invention during finishing give, although the gear has been typed in the usual way and therefore has conical tooth flanks, which only become helical during finishing Shape. obtain.

Vorzugsweise weist der Messerkopf außer an sich bekannten, zum Schneiden der Flänken dienenden, entlang einer Schraubenfläche angeordneten Messern noch ein Messer auf, das zum Abschrägen der Kanten dient. Die seitliche Schneidkante oder Schneidkanten der zum Abschrägen dienenden Messer haben einen größeren Eingriffswinkel als die Schheidkanten der Messer zum Schneiden der Zahnflanken.In addition to being known per se, the cutter head preferably has for cutting Knives that serve the flanks and are arranged along a helical surface Knife on, which is used to bevel the edges. The side cutting edge or The cutting edges of the knives used for beveling have a larger pressure angle than the cutting edges of the knives for cutting the tooth flanks.

Schließlich bezieht sich die Erfindung auf das Verfahren zum Schlichten des Spiralkegel oder Spiralhyperboloid-Zahnrades nach der Erfindung ohne Abwälzbewegung im Teilverfahren, bei dem sich das Werkzeug um eine die Achse der schraubenförmigen Zahnflanken darstellende Gerade dreht und sich beim Überfahren jeder Zahnflanke von dem einen Ende zum anderen längs der Geraden verschiebt Das, Verfahren ist dadurch gekennzeichnet, daß der vorstehend geschilderte neuartige Messerkopf verwendet und seine Umlaufachse in der Ebene gehalten wird, welche die durch den mittleren Punkt der Zahnlücke verlaufende Gerade enthält, deren Lage eingangs näher geschildert worden ist.Finally, the invention relates to the method of finishing of the spiral cone or spiral hyperboloid gear according to the invention without rolling movement in the indexing process in which the tool rotates around an axis of the helical Straight line representing tooth flanks rotates and rotates when crossing each tooth flank shifts from one end to the other along the straight line that, procedure is through characterized in that the novel cutter head described above is used and its axis of revolution is kept in the plane which passes through the central point contains straight lines running through the tooth gap, the position of which is described in more detail at the beginning has been.

Dabei werden vorzugsweise die Abschrägungsflächen an den Zahnkanten während des stetigen Vorschubes des Messerkopfes erzeugt, jedoch mittels einer Vorschubgeschwindigkeit des Messerkopfes längs seiner Achse, die von der Vorschubgeschwindigkeit abweicht, die während des Schlichtens der Zahnflanken verwendet wird.The bevel surfaces are preferably on the tooth edges generated during the steady advance of the cutter head, but by means of a feed rate of the cutter head along its axis, which deviates from the feed speed, which is used during the finishing of the tooth flanks.

In den Zeichnungen, in denen Ausführungsbeispiele der Erfindung näher beschrieben sind, zeigen F i g. 1, 2 und 3 schaubildlich einen Grundriß, eine perspektivische Ansicht und eine Stirnansicht der geometrischen Grundlage der Erfindung, F ig. 4 und 5 einen in Achsenrichtung verlaufenden Schnitt und eine Stirnansicht eines Tellerzahnrades zur Darstellung seiner Lage gegenüber der Messerkopfachse, F i g. 6 und 7 in Achsenrichtung verlaufende Schnitte durch die Messerköpfe zur Darstellung zweier verschiedener Möglichkeiten der relativen Lage zwischen Messerkopfachse und Tellerrad, F i g. 8 eine der F i g. 4 entsprechende Ansicht einer anderen Anordnung der Messerkopfachse, -F i g. 9 eine den F i g. 6 und 7 entsprechende Ansicht eines Messerkopfes mit anders geformten Messern, F i g. 10 eine Stirnteilansicht eines Tellerrades nach der Erfindung mit abgeschrägten Kanten, Fig. 11,12 und 13 in vergrößertem Maßstab gehaltene Schnittansichten in einer Achsenebene des Messerkopfes zur Darstellung dreier verschiedener Formen der Messer zum Abschrägen der Kanten, Fig. 14 einen Grundriß der Maschine, teilweise im Schnitt, Fig. 15 und 16 eine Seitenansicht des Messerkopfes und dessen Ansicht von hinten, F i g. 17 eine Abwicklung des Messerkopfes zur Darstellung der Lage der Messer, F i g. 18 die Abwicklung eines Nockens, welcher den Messerkopf in Achsenrichtung verschiebt, Fig.19 eine Seiten ans icht eines Messers des in F i g. 15, 16 und 17 gezeigten Messeiköpres, ' F i g. 20 eine Seitenansicht einer anderen Form des Messers, Fig. 21 eine der Fig. 17 entsprechende Abwicklung eines Messerkopfes, dessen Messer der Fig. 20 entsprechen, und Fig. 22 die Abwicklung eines Nockens zur Erzeugung der Schraubenbewegung des Messerkopfes der F i g. 21, ähnlichder F i g. 18.In the drawings, in which exemplary embodiments of the invention are shown in FIG. 1, 2 and 3 diagrammatically show a plan, a perspective View and an end view of the geometric basis of the invention, F ig. 4th and FIG. 5 shows an axial section and an end view of a ring gear to show its position in relation to the knife head axis, F i g. 6 and 7 in the axial direction running cuts through the cutter heads to show two different ones Possibilities of the relative position between the cutter head axis and the crown wheel, F i g. 8 one of the F i g. 4 corresponding view of a different arrangement of the knife head axis, -F i g. 9 a FIG. 6 and 7 corresponding view of a cutter head with different shaped knives, FIG. 10 is a partial end view of a ring gear according to the invention with beveled edges, FIGS. 11, 12 and 13 are sectional views on an enlarged scale in an axial plane of the cutter head to show three different shapes the knife for beveling the edges, Fig. 14 is a plan view of the machine, partially in section, FIGS. 15 and 16 a side view of the cutter head and its view from behind, F i g. 17 a development of the cutter head to illustrate the position the knife, F i g. 18 the development of a cam, which the cutter head in the axial direction 19, a side view of a knife of the one in FIG. 15, 16 and 17 shown Messeiköpres, 'F i g. 20 is a side view of another form of knife; FIG. 21 shows a development of a cutter head corresponding to FIG. 17, its cutters correspond to FIG. 20, and FIG. 22 shows the development of a cam for generation the screw movement of the cutter head of FIG. 21, similar to FIG. 18th

Das der Erfindung zugrunde liegende geometrische Prinzip ist in den F i g. 1, 2 und 3 dargestellt. Bei 20 ist eine Evolventen-Schraubenfläche wiedergegeben. Es ist dies die Fläche, welche eine Erzeugende 29, 31 beschreibt, die vom Grundzylinder 21 abgewickelt wird und in einem spitzen Winkel zur Achse 22 des Grundzylinders verläuft. Die Schnittlinie der Fläche 20 und der ebenen Querfläche 23 ist eine Evolvente 24. Diese weicht von einem zur Achse 22 konzentrischen Kreis 25 in der Ebene 23 erheblich ab. Indessen hat der Kreis 25 deiiselben Krümmungsradius wie die Evolvente in ihrer Mitte 26. Innerhalb des hier interessierenden Bereiches fällt die Evolvente 24 im wesentlichen mit einem Kreis 27 zusammen, der in derselben Ebene wie der Kreis 25 liegt und auch denselben Krümmungsradius wie die Evolvente im Punkt 26 hat, aber seinen Mittelpunkt auf einer Achse 28 liegen hat. Die Achse 28 ist eine Mantellinie des Zylinders 21. Die Erzeugenden der Schraubenfläche 20, wie z. B. die Linien 29 und 31, sind - gerade Linien. Aus diesem Grund fällt die Schraubenfläche mit großer Annäherung mit einer Kegelfläche zusammen, deren.Grundfläche der Kreis 27 ist und deren Scheitel in dem Punkt 32 liegt. Dieser -Punkt ist der Schnittpunkt der Achse 28 und der Mantellinie der Schraubenfläche 20, welche den mittleren Punkt 26 enthält. Diese Mantellinie 30 der Schraubenfläche, die in F i g. 3 erscheint, ist also gleichzeitig eine ManteRinie des Kegels.The geometric principle on which the invention is based is shown in FIGS. 1, 2 and 3 shown. At 20 an involute helical surface is shown. This is the surface that describes a generatrix 29, 31 which is unwound from the basic cylinder 21 and runs at an acute angle to the axis 22 of the basic cylinder. The line of intersection of the surface 20 and the flat transverse surface 23 is an involute 24. This deviates considerably from a circle 25 concentric to the axis 22 in the plane 23. Meanwhile, the circuit 25 deiiselben radius of curvature as the involute at its center 26. Within the interest here range, the involute curve 24 is substantially coincident with a circle 27 along which lies in the same plane as the circle 25 and also the same radius of curvature as the involute curve at the point 26 , but has its center on an axis 28 . The axis 28 is a generatrix of the cylinder 21. The generatrices of the helical surface 20, such as. B. lines 29 and 31 are - straight lines. For this reason, the helical surface coincides with a very close approximation with a conical surface, the base surface of which is the circle 27 and the apex of which lies at the point 32. This - point is the intersection of the axis 28 and the generatrix of the helical surface 20, which contains the midpoint 26th This surface line 30 of the helical surface, which is shown in FIG. 3 appears, so it is at the same time a mantle line of the cone.

Beim Zahnrad nach der Erfindung haben nun die Zahnflanken des Tellerrades im wesentlichen die Gestalt von Schraubenflächen, entsprechend der Fläche 20. Beim Abwälzverzahnen des Gegenzahnrades hingegen, das sich dabei an einem gedachten Zahnrad abwälzt, dessen Zahnflanken von den Schneidkanten des Werkzeuges beschrieben werden, stellen diese Zahnflanken Kegelflächen dar. Die Schneidkanten des Werkzeuges beschreiben also beim Verzahnen des Gegenrades Kegelflächen, an denen sich das Gegenrad abwälzt. - Diese Kegel-Rächen entsprechen denjenigen, deren Achse in den F i g. 1 bis 3 mit 28 bezeichnet ist und deren Scheitel bei 32 liegt. Dementsprechend passen die Eingriffswinkel der sich aufeinander abwälzenden Flanken von Tellerzahnrad und Ritzel zueinander. Genau ist diese Passung in der Mitte der Zahnlänge. An den Enden der Zähne ist sie mit großer Annäherung genau. Eine diagonale Verzerrung des Tragbildes wird daher vermieden. Die Anwendung dieses Prinzips schließt freilich nicht solche geringen Abweichungen von den genau zueinander passenden Zahnflankenformen aus, wie sie gewöhnlich erwünscht sind, um ein balliges Zahntragen zu erreichen. So kann z. B. der Kegel, dessen Scheitel bei 32 liegt, längs seiner gemeinsamen Mantellinie mit der Schraubenfläche 20 - diese Mantellinie verläuft durch die Mitte 26 - verschoben werden, um dieses Ziel zu erreichen. Eine -solche Verschiebung führt älso zu einem balligen Zahntragen. Auch braucht die Achse der Kegelfläche nicht notwendigerweise genau parallel zur Achse 22 der Schraubenfläche zu verlaufen, um das gewünschte Zusammenpassen der Zahnflanken von Tellerrad und Ritzel zu erreichen. Die Kegelachse kann viehnehr um einen kleinen Winkel zur Achse 22 geneigt liegen, vorausgesetzt, daß sie in der Ebene 33 verbleibt, welche die Mantellinie 28 des Grundzylinders 21 und den Punkt 26 enthält, und weiter vorausgesetzt, daß die den Punkt 26 enthaltende Kegehmantellinie mit derjenigen Erzeugenden der Schraubenfläche zusammenfällt, die durch den Punkt 26 geht. Innerhalb des Bereiches, der beim Verfahren nach der Erfindung in Betracht kommt, ist die Schnittlinie einer Evolventen-Schraubenfläche, wie z. B. der Fläche 20, mit einer ihre Achse 22 enthaltenden Ebene derart schwach gewölbt, daß sie praktisch durch einen Messerkopf mit geraden Schneidkanten, genau genommen mit geradem, in der axialen Ebene liegendem Schneidprofil, dargestellt werden kann, indem man den Messerkopf während seines Umlaufes in Achsenrichtung verschiebt, wobei zwischen Umlauf und Verschiebung eine feste Beziehung besteht. Um theoretisch richtig zu sein, müßte das Messerkopfprofil in der axialen Ebene schwach gekrümmt sein. Das läßt sich entweder dadurch erreichen, daß man die in der axialen Ebene verlaufenden Schneidkanten entsprechend gekrümmt schleift, oder auch dadurch, daß man die geraden Schneidkanten gegenüber dieser Ebene um einen Abstand versetzt anordnet, welcher dem Radius des Grundzylinders 21 entspricht.In the gear wheel according to the invention, the tooth flanks of the ring gear now essentially have the shape of helical surfaces, corresponding to the surface 20. In the case of the hobbing of the counter gear, on the other hand, which rolls on an imaginary gear whose tooth flanks are described by the cutting edges of the tool, these represent Tooth flanks represent conical surfaces. The cutting edges of the tool thus describe conical surfaces when the mating gear is toothed, on which the mating gear rolls. - These cone-avengers correspond to those whose axes are shown in FIGS . 1 to 3 is denoted by 28 and its apex is at 32 . Accordingly, the pressure angles of the rolling flanks of the ring gear and pinion match one another. This fit is exactly in the middle of the tooth length. At the ends of the teeth it is very approximate. A diagonal distortion of the contact pattern is therefore avoided. The application of this principle does not, of course, exclude such minor deviations from the precisely matching tooth flank shapes as are usually desired in order to achieve a crowned tooth bearing. So z. B. the cone, the apex of which is at 32 , along its common surface line with the helical surface 20 - this surface line runs through the center 26 - be moved in order to achieve this goal. Such a shift also leads to convex tooth wear. The axis of the conical surface does not necessarily have to run exactly parallel to the axis 22 of the helical surface in order to achieve the desired matching of the tooth flanks of the ring gear and pinion. The cone axis can rather be inclined at a small angle to the axis 22, provided that it remains in the plane 33, which contains the surface line 28 of the basic cylinder 21 and the point 26, and further provided that the cone surface line containing the point 26 with that Generating the helical surface that goes through point 26 coincides. Within the range that comes into consideration in the method according to the invention, the intersection line of an involute helical surface, such as. B. the surface 20, with a plane containing its axis 22 so slightly curved that it can be represented practically by a cutter head with straight cutting edges, more precisely with a straight cutting profile lying in the axial plane, by the cutter head during its revolution shifts in the axial direction, with a fixed relationship between rotation and displacement. To be theoretically correct, the cutter head profile would have to be slightly curved in the axial plane. This can be achieved either by grinding the cutting edges running in the axial plane in a correspondingly curved manner, or by arranging the straight cutting edges offset from this plane by a distance which corresponds to the radius of the basic cylinder 21.

In den Fig. 4 und 5 ist ein Tellerrad 34 wiedergegeben, das ohne Abwälzung verzahnt ist. Der Kegelscheitel 36 seines Kopfkegels 37 liegt auf seiner Achse 35. Der Fußkegel 39 hat einen Scheitel 38, ebenfals auf der Achse 35. Mit P ist ein mittlerer Punkt der Zahnlücke 41 bezeichnet, und die Linie 42 ist eine auf der Kopfkegelfläche errichtete, durch den Punkt P verlaufende Normale, welche die Zahnradachse 35 in einem Winkel schneidet, der dem Komplementwinkel des Zahnkopfkegelwinkels a entspricht. Die Ebene 43 enthält die Gerade 42 und schneidet rechtwinklig eine Längsmittellinie der krummen Zahnlücke 41. Sie entspricht der Fläche 33 der F i g. 1. Die Ebene 43 schließt mit der Umlaufebene des Zahnrades 34 den Winkel γ ein. Die Flanken der Zahnlücke 41 sind Schraubenflächen, und zwar annähernd oder genau evolventenförmig gestaltet, wie die Fläche 20 der F i g. 1, 2 und 3. Ihre Achse, entsprechend der Achse 22 der F i g. 1, 2 und 3, und natürlich auch die Achse des zu ihrer Erzeugung verwendeten Messerkopfes liegt in der Normalebene 43. Es kann dies eine Parallele der Normalen 42, z. B. die Linie 44 sein, oder auch eine Linie, die zwar in der Ebene 43, aber geneigt zur Normalen 42 und der Linie 44 verläuft, z. B. die Linie 45. Stellt die Linie 44 die Achse des Messerkopfes dar, so wird der mittlere Radius des Messerkopfes durch die Linie 46 wiedergegeben, die zwischen den Linien 42 und 44 senkrecht zu diesen verläuft. In den F i g. 4 und 6 ist bei 47 ein Messer des Messerkopfes wiedergegeben. Dieses Messer wird von einem Messerkopf 48 getragen, der um die Achse 44 umläuft. Wenn das Messer beim Umlauf des Messerkopfes durch die Zahnlücke 41 streicht, wird dieser gleichzeitig längs der Achse 44 verschoben, und zwar derart, daß die Messerspitze eine Schraubenbahn 49 beschreibt, die zum Fußkegel 39 tgngential verläuft. In F i g. 6 verlaufen die Eingriffswinkel der inneren und äußeren Schneidprofile des Messerkopfes symmetrisch. Da aber die Messerkopfachse 44 parallel zur Geraden 42 ist, sind auch die Eingriffswinkel der gegenüberliegenden Flanken der Zahnlücke in der Mitte der Zahnlücke gleich groß. In F i g. 7 haben auch die inneren und äußeren Schneidprofile den gleichen Eingriffswinkel, doch läuft in diesem Fall der Messerkopf um die Achse 45, die zur Geraden 42 geneigt ist, so daß die Eingriffswinkel bei den beiden gegenüberliegenden Zahnflanken in der Mitte der Zahnlücke verschieden groß ausfallen. Dies gilt auch für Hypoid-Tellerräder. Verschieden große Eingriffswinkel lassen sich auch bei dem Tellerrad durch Verwendung verschieden großer Schneidkantenwinkel der Messer erreichen.4 and 5, a ring gear 34 is shown, which is toothed without rolling. The cone apex 36 of its head cone 37 lies on its axis 35. The foot cone 39 has an apex 38, also on the axis 35. A central point of the tooth gap 41 is designated by P, and the line 42 is a point erected on the head cone surface through which Point P extending normal which intersects the gear axis 35 at an angle which corresponds to the complement angle of the tooth tip cone angle a. The plane 43 contains the straight line 42 and intersects a longitudinal center line of the curved tooth gap 41 at a right angle. It corresponds to the surface 33 of FIG. 1. The plane 43 encloses the angle γ with the plane of rotation of the gear 34. The flanks of the tooth gap 41 are helical surfaces, approximately or precisely in involute shape, like surface 20 in FIG. 1, 2 and 3. Their axis, corresponding to axis 22 of FIG. 1, 2 and 3, and of course also the axis of the cutter head used to produce it, lies in the normal plane 43. This can be a parallel line to the normal 42, e.g. B. be the line 44, or a line that runs in the plane 43, but inclined to the normal 42 and the line 44, for. B. the line 45. If the line 44 represents the axis of the cutter head, the mean radius of the cutter head is represented by the line 46, which runs between the lines 42 and 44 perpendicular to these. In the F i g. 4 and 6, a knife of the cutter head is shown at 47. This knife is carried by a knife head 48 which revolves around the axis 44. When the knife passes through the tooth gap 41 as the knife head rotates, it is simultaneously displaced along the axis 44 in such a way that the knife tip describes a helical path 49 which runs tangentially to the base cone 39. In Fig. 6, the pressure angles of the inner and outer cutting profiles of the cutter head are symmetrical. However, since the cutter head axis 44 is parallel to the straight line 42, the pressure angles of the opposite flanks of the tooth gap in the center of the tooth gap are also the same. In Fig. 7, the inner and outer cutting profiles also have the same pressure angle, but in this case the cutter head runs around the axis 45, which is inclined to the straight line 42, so that the pressure angles on the two opposing tooth flanks in the middle of the tooth gap are different. This also applies to hypoid ring gears. Pressure angles of different sizes can also be achieved in the case of the ring gear by using cutting edge angles of different sizes on the knives.

-Das vorstehend beschriebene Verzahnungsverfahren für das Tellerrad bietet die Möglichkeit, das zum Tellerrad gehörige Ritzel nach dem Abwälzverfahren auf einer gebräuchlichen Maschine mit Hilfe eines Stirnmesserkopfes mit im Kreise angeordneten Messein zu verzahnen, wobei der Messerkopf so gekippt angeordnet ist, daß seine Achse pararllel zur Ebene 43 liegt, ebenso wie die Achse 28 in den F i g. 1 und 3 parallel zur Achse 22 verläuft. Geht man davon aus, daß Tellerrad und Ritzel -mit zueinander rechtwinkligen Achsen kämmen, dann wird das Ritzel bei seiner Verzahnung in der Maschine so eingespannt, daß seine Achse im Winkelvon 90' zur Achse der Abwälzbewegung des Messerkopfes verläuft, also rechtwinklig zur Achse der Wiege, die den Messerkopf trägt. Dassteht im Gegensatz zu den bisher üblichen Verfahren, bei welchen die Achse des Messerkopfes in einer Ebene liegt, die auf dem Fußkegel 39 senkrecht steht, nicht aber auf dem Kopfkegel 37 (F i g. 4). Bei dem üblichen Verfahren muß man daher mindestens die eine Flanke der Ritzelzähne in einem Abwälzverfahren erzeugen, bei welchem das Ritzel weniger als 900 zur Wiegenachse geneigt angeordnet ist, was eine entsprechend größere Neigung des Messerkopfes erfordert.-The above-described toothing process for the ring gear offers the possibility of toothing the pinion belonging to the ring gear according to the hobbing process on a conventional machine with the help of a face cutter head with blades arranged in a circle, the cutter head being tilted so that its axis is parallel to the plane 43 is located, as is the axis 28 in FIGS. 1 and 3 runs parallel to the axis 22. Assuming that the crown wheel and pinion mesh with axes at right angles to each other, the toothing of the pinion in the machine is so clamped that its axis runs at an angle of 90 ' to the axis of the rolling movement of the cutter head, i.e. at right angles to the axis of the cradle who carries the cutter head. This is in contrast to the previously customary methods in which the axis of the cutter head lies in a plane which is perpendicular to the base cone 39 , but not to the head cone 37 ( FIG. 4). In the usual method, at least one flank of the pinion teeth must therefore be produced in a generating process in which the pinion is inclined less than 900 to the cradle axis, which requires a correspondingly greater inclination of the cutter head.

Bei der Wärmebehandlung von Spiralkegel- und Hypoid-Tellerrädern und Ritzeln im Anschluß an die Verzahnung stellt sich gewöhnlich ein Härteverzug ein, der sich als Verschlechterung des Tragbildes auswirkt. Bei Verwendung des vorliegenden Verfahrens entsteht dann unter Umständen ein ungünstiges Tragbild, das vor dem Härten nicht vorhanden war.In the heat treatment of spiral bevel and hypoid ring gears and Pinions following the toothing usually result in hardening distortion, which has the effect of worsening the contact pattern. When using the present This process can result in an unfavorable contact pattern that occurs before hardening was not present.

Zur Vermeidung dieser Schwierigkeit kann das Tellerrad so verzahnt werden, daß sich eine zusätzliche Änderung des Eingriffswinkels von einem zum anderen Ende des Zahnes ergibt. Diese zusätzliche Änderung ist so bemessen, daß sie den Verzug von Tellerrad und Ritzel ausgleicht. Zu diesem Zweck wird die Messerkopfachse zur Umlaufachse des Tellerrades in einem Winkel geneigt angeordnet, welcher größer ist als der Stirnkegelwinkel des Zahnrades. Dies ist in F i g. 8 gezeigt, in der die lotrecht zur normalen Z g verlaufende Ebene derart geneigt is , daß ihre Schnittlinie 51 mit der axialen Ebene (die mit der Zeichenebene zusammenfällt) zur Achse35 in einem spitzeren Winkel verläuft als der Komplementwinkel von oc (F i g. 4). Die Messerkopfachse liegt in dieser Normalebene entweder bei 53 parallel zur Linie 51 (ebenso wie die Achse 44 parallel zur Geraden 42 verläuft), oder die Während des Zeitraumes, in welchem das Messer 56 oder 58 durch die Zahnlücke hindurchgeht, muß die axiale Verschiebung des Messerkopfes im Verhältnis zur Umlaufgeschwindigkeit langsamer erfolgen als während der Zeiträume, in denen die Messer 47 zum Schnitt kommen. Das ergibt sich aus F i g. 11. Wie diese erkennen läßt, muß das Messer 47 beini Übergang von dem in ausgezogenen Linien dargestellten Querschnitt der Zahnlücke zu dem gestrichelt angedeuteten weiter beinessenen. Querschnitt einen Eine Maschine, die nach dem Verfahren der vorliegenden Erfindung arbeitet (Fig. 14), hat ein BeW 64 mit Gleitführungen 65, auf denen ein Schlitten 66 queK zum Bett einstellbar ist. Auf dem Schlitten 66 ist um eine, lotrechte Achse 68 schwenkbar eine Drehscheibe 67 gelagert, welche eine Gleitbahn 70, für einen Ständer 69 aufweist. Dieser Ständer 69 hat eine-lotrechte Gleitbahn, auf welcher ein Spindelstock 71 verstellbar ist. In diesem Spindelstock ist die Werkstückspindel gelagert, die das zu verzahnende Tellerrad 34 trägt. Ferner trägt das Bett 64 einen Ständer 12 mit Lagern 73 zur.Aufnahme einer Frässpindel 74, die sowohl drehbar als auch in Achsenrichtung verschiebbar ist. Das eine Ende der Spindel 74 trägt den Messerkopf 48, während das andere Ende mit einer Schubkurvennut 75 versehen ist. In diese greift eine Nockenrolle76 ein, deren Halter 77 am Ständer 72 befestigt ist. Die Spindel 74 erfährt ihren Antrieb durch eine Steigewelle 78, Kegelräder 79, eine Waagerechte Welle 81 und schräg verzahnte Räder 82, 83*. Die Anordnung ist so getroffen, daß während eines Teiles des Umlaüfes der Fr*äßspindel der Messerkopf durch die Schubkurve 75, 76 in Achsenrichtung -von dem Zahnrad34 zurückgeschoben wird, und zwar während seines Umlaufes. Die Messer 47 laufen daher während der Spanabnahme längs schraubenförmiger Bahnen. Während des restlichen Spindehmilaufes wird die Spindel in Achsenrichtung in ihre Ausgangslage zurückgezogen. Während dies geschieht und sich das Werkstück in einer zwischen dem letzten und ersten Messer des Messerkopfes befindlichen Zahnlücke befindet, wird das Werkstück 34 dadurch weitergeschaltet, daß ihm die Werkstückspindel eine Teildrehung, erteilt, wodurch die nächste Zahnlücke in den Bereich des Werkzeuges gelangt. Die Teilvorrichtung ist mit der Welle 78 gekuppelt. Die Breite des Ritzels 82 ist so groß bemessen, daß es bei der axialen Verschiebung der Spindel 74 im Eingriff mit dem Zahnrad 83' verbleibt.To avoid this difficulty, the ring gear can be toothed in such a way that there is an additional change in the pressure angle from one end of the tooth to the other. This additional change is dimensioned in such a way that it compensates for the distortion of the crown wheel and pinion. For this purpose, the cutter head axis is arranged inclined to the axis of rotation of the ring gear at an angle which is greater than the face taper angle of the gear wheel. This is in FIG. 8, in which the perpendicular to the normal Z g plane extending inclined is that their line of intersection 51 with the axial plane (which coincides with the plane of the drawing) to Achse35 at a more acute angle runs than the complementary angle of oc (F i g. 4 ). The cutter head axis lies in this normal plane either at 53 parallel to the line 51 (just as the axis 44 runs parallel to the straight line 42), or the During the period in which the knife 56 or 58 passes through the tooth gap, the axial displacement of the cutter head in relation to the rotational speed must take place more slowly than during the periods in which the knives 47 come to the cut. This can be seen from FIG. 11. As can be seen from this, the knife 47 must continue to work at the transition from the cross-section of the tooth gap shown in solid lines to that indicated by dashed lines. Cross section a A machine which works according to the method of the present invention (FIG. 14) has a BeW 64 with sliding guides 65 on which a carriage 66 can be adjusted to the bed. A turntable 67, which has a slide track 70 for a stand 69, is mounted on the slide 66 so as to be pivotable about a vertical axis 68. This stand 69 has a vertical slide on which a headstock 71 can be adjusted. The workpiece spindle, which carries the ring gear 34 to be toothed, is mounted in this headstock. Furthermore, the bed 64 carries a stand 12 with bearings 73 to accommodate a milling spindle 74, which is both rotatable and displaceable in the axial direction. One end of the spindle 74 carries the cutter head 48, while the other end is provided with a thrust cam groove 75. A cam roller 76, the holder 77 of which is fastened to the stand 72, engages in this. The spindle 74 is driven by a riser shaft 78, bevel gears 79, a horizontal shaft 81 and helically toothed gears 82, 83 *. The arrangement is such that during a part of the rotation of the milling spindle the cutter head is pushed back by the thrust cam 75, 76 in the axial direction -from the gear 34, namely during its rotation. The knives 47 therefore run along helical paths during chip removal. During the rest of the spindle run, the spindle is retracted in the axial direction into its starting position. While this is happening and the workpiece is in a tooth gap located between the last and first knife of the cutter head, the workpiece 34 is indexed by the fact that the workpiece spindle gives it a partial rotation, whereby the next tooth gap comes into the area of the tool. The dividing device is coupled to the shaft 78. The width of the pinion 82 is dimensioned so large that it remains in engagement with the gear wheel 83 'during the axial displacement of the spindle 74.

Die F i g. 15 und 16 zeigen eine besonders bewährte Ausgestaltung des Messerkopfes. Fig. 17 zeigt seine Abwicklung, während Fig. 18 die Abwicklung der Schubkurve 75 wiedergibt. Der Umfang des Messerkopfes 48 ist mit Nuten versehen, in denen die Messer 47a bis 47j einschließlich sowie das Messer 56 befestigt sind. Die Messer 47a bis 47j bearbeiten die Flanken der herausgefrästen Zahnlücke, und das Messer 56 dient zur Abschrägung der Kanten. Die Messer können sämtlich dieselbe Höhe haben, doch sind Blöcke 83 verschiedener Höhe untergelegt, so daß die Schneidkanten längs einer Schraubenlinie 84 von gleichbleibender Steigung zu liegen kommen, die sich zwischen den Punkten 85 und 86, in F i g. 17, erstreckt. Das zum Abschrägen der Kanten dienende Messer 56 liegt mit seiner Schneidkante auf einer flacher verlaufenden Schraubenlinie 87 ' die sich zwischen den Punkten86 und 88 erstreckt. Beim Spanabheben laufen die Messer 47 a bis 47 j längs der Schraubenlinie 84, das Messer 56 hingegen längs der Schraubenlinie 87. Das wird durch entsprechende Gestaltung der Schubkurve 75 erreicht, die einen Abschnitt 89 von der Steigung der Schraubenlinie 84, einen anschließenden Abschnitt 91 von der Steigung der Schraube 87 und einen Rücklaufabschnitt 92 hat. Wenn die Nockenrolle diesen Abschnitt durchläuft, wird dadurch der Messerkopf in Achsenrichtung zurückgezogen. Die Messer verlaufen hierbei längs der Schraubenlinien 93 von veränderlicher Steigung von dem Punkt 88 zu dem Punkt 85 (F i g. 17).The F i g. 15 and 16 show a particularly proven design of the cutter head. FIG. 17 shows its development, while FIG. 18 shows the development of the thrust curve 75. The circumference of the cutter head 48 is provided with grooves in which the cutters 47a to 47j inclusive and the cutter 56 are fastened. The knives 47a to 47j machine the flanks of the milled out tooth gap, and the knife 56 serves to bevel the edges. The knives can all have the same height, but blocks 83 of different heights are placed underneath so that the cutting edges come to lie along a helical line 84 of constant pitch, which extends between points 85 and 86, in FIG. 17, extends. The knife 56 used to bevel the edges lies with its cutting edge on a flatter helical line 87 ′ which extends between points 86 and 88. During the clamping lifting the knife 47 a run to 47 j along the helical line 84, the knife 56 on the other hand along the helical line 87. This is achieved by appropriate design of the thrust cam 75, a portion 89 of the pitch of the helix 84, a subsequent portion 91 of the pitch of the screw 87 and a return section 92. When the cam roller passes through this section, the cutter head is retracted in the axial direction. The knives here run along helical lines 93 of variable incline from point 88 to point 85 (FIG. 17).

Bei der veranschaulichten Ausführung des Messerkopfes wandern die Spitzen der Messer 47 f und 47 g beim Spanabnehmen längs der Schraubenlinie84. Die Spitzen der anderen Messer 47a bis 47i sind gegenüber der dargestellten Schraubenlinie fortschreitend zwar etwas versetzt, doch laufen sie ebenfalls längs dieser Linie oder, genau genommen, längs parallel verlaufender Schraubenlinien, wodurch sie zum Schnitt kommen. Bei den Messern 47 a bis 47 h einschließlich handelt es sich um Messer zunehmender Stärke, die abwechselnd an den beiden Flanken der Zahnlücke zum Schnitt kommen und den Schlichtvorgang vorbereiten, der durch die Messer 47 i und 47j durchgeführt wird, von denen das eine die eine und das andere die andere Flanke der Zahnlücke schlichtet. Jedes Schlichtmesser hat nur eine seitliche Schneidkante, während die Messer 47 a bis 47 g so angeordnet sind, daß ihre Spitzenschneidkanten die Zahnlücke fortschreitend tiefer ausschneiden. Der letzte Schnitt auf dem Zahnlückengrund erfolgt durch die Messer 47f und 47g. Das letzte zum Schnitt gelangende Messer 47j hat von dem ersten Messer 56, das zum Kantenabschrägen dient, einen so großen Abstand, daß, wenn sich das Werkstück 34 in dieser Lücke, befindet, die Teilbewegung des Werkstückes erfolgen kann, ohne daß hierzu der stetige Umlauf des Messerkopfes unterbrochen zu werden braucht.In the illustrated embodiment of the cutter head, the tips of the cutters 47 f and 47 g migrate along the helical line 84 during chip removal. The tips of the other knives 47a to 47i are progressively slightly offset from the helical line shown, but they also run along this line or, more precisely, along parallel helical lines, whereby they come to the cut. The knives 47 a to 47 h inclusive are knives of increasing thickness, which alternately cut on the two flanks of the tooth gap and prepare the finishing process, which is carried out by the knives 47 i and 47 j , one of which is the one and the other finishes the other flank of the tooth gap. Each finishing knife has only one lateral cutting edge, while the knives 47 a to 47 g are arranged so that their tip cutting edges cut out the tooth gap progressively deeper. The last cut on the bottom of the tooth gap is made by knives 47f and 47g. The last knife 47j to be cut has such a large distance from the first knife 56, which is used for edge bevelling, that when the workpiece 34 is in this gap, the partial movement of the workpiece can take place without the constant rotation the cutter head needs to be interrupted.

Beim Betrieb der Maschine wird bei jedem Umlauf des Messerkopfes während der ersten 90° seiner Urnlaufbewegung, von der in F i g. 17 mit 0° bezeichneten Winkelstellung aus, die Teilbewegung des Werkstückes herbeigeführt, um eine vorgeschruppte Zahnlücke in den Spanabnahmebereich zu bringen. Der Abschnitt 92 der Schubkurve. 75 läuft dann auf die Nockenrolle 76 auf und bewirkt die Verschiebung des Messerkopfes in Achsenrichtung bis in seine linke Endstellung (F i g. 14). Dann gelangt das Kantenbrechmesser 56 zur Spanabnahme, wobei der Abschnitt 91 der Schubkurvennut auf der Nockenrolle 76 läuft und den Messerkopf in Achsenrichtung dem Werkstück gegenüber etwas zurückzieht, also mit Bezug auf Fig. 14 nach rechts verschiebt. Das Messer wandert dabei längs der Schraubenlinie87 und erzeugt daher längs der beiden Flanken der Zahnlücke die Abschrägungen 54 (F i g. 11). Während dann die Messer 47a bis 47j einschließlich die Zahnlücke durchlaufen, und zwar vom weiteren zum engeren Ende der Zahnlücke hin, läuft der Abschnitt 89 der Schubkurvennut über die Nockenrolle und verschiebt den Messerkopf mit größerer Geschwindigkeit in Achsenrichtung, so daß die Messer längs der Schraubenlinie 84 wandern und den Grund und die Flanken der Zahnlücke fertig bearbeiten und schlichten. Gegenüber der Schraubenlinie 84 sind die Messer derart fortschreitend versetzt, daß sie aufeinanderfolgende Werkstoffschichten von der Zahnflanke abheben.During operation of the machine, with each revolution of the cutter head during the first 90 ° of its circular motion, from the one shown in FIG. 17 with 0 ° designated angular position, brought about the partial movement of the workpiece in order to bring a pre-roughed tooth gap into the chip removal area. Section 92 of the thrust curve. 75 then runs onto the cam roller 76 and causes the cutter head to be displaced in the axial direction up to its left end position (FIG. 14). Then the edge breaking knife 56 arrives at the chip removal, the section 91 of the thrust cam groove running on the cam roller 76 and pulling the knife head back somewhat in the axial direction with respect to the workpiece, ie shifting it to the right with reference to FIG. 14. The knife moves along the helical line 87 and therefore generates the bevels 54 along the two flanks of the tooth gap ( FIG. 11). While the knives 47a to 47j including the tooth gap then pass through, from the further to the narrower end of the tooth gap, the section 89 of the thrust cam groove runs over the cam roller and displaces the knife head at greater speed in the axial direction, so that the knives along the helical line 84 wander and finish machining and finishing the base and the flanks of the tooth gap. With respect to the helical line 84, the knives are progressively offset in such a way that they lift successive layers of material from the tooth flank.

Der in den F i g. 15 bis 17 gezeigte Messerkopf ist dazu bestimmt, mit Bezug auf F i g. 16 im Gegenuhrzeigersinn zu laufen, also in der Richtung, der Pfeile, die auch in den F i g. 15 und 17 eingezeichnet sind. Während der Spanabnahme. läuft daher der Messerkopf in Richtung seiner Achse vom Werkstück zurück, wobei die Messer die Zahnlücke von deren weiterem Ende bis zum inneren engeren Ende hin durchstreichen. Das schafft die Möglichkeit, nicht hinterschliffene Messdr zu verwenden. Denn hinter ihren Schneidkanten schneiden sich die Messer dadurch frei, daß sie die schraubenförmige Bewegung ausführen. Das in F i g. 19 veranschaulichte Messer, welches längs der durch den Pfeil wiedergegebenen Schraubenlinie schneidet, hat eine Flanke 94, die von einer Rotationsfläche gebildet wird, und eine ebene Spitzenfläche 95. Der Steigungswinkel der Schraube bildet den Winkel 96, mit welchem sich die Schneidkanten frei schneiden.The in the F i g. 15 to 17 is intended to be used with reference to FIG. 16 to run counterclockwise, that is, in the direction of the arrows that are also shown in FIGS. 15 and 17 are shown. During chip removal. the cutter head therefore runs back in the direction of its axis from the workpiece, the cutters crossing the tooth gap from its further end to the inner narrower end. This creates the possibility of using non-relief-ground measuring drums. Because behind their cutting edges the knives cut themselves free in that they execute the helical movement. The in Fig. 19 , which cuts along the helical line represented by the arrow, has a flank 94, which is formed by a surface of revolution, and a flat tip surface 95. The helix angle of the screw forms the angle 96 at which the cutting edges freely intersect.

In F i g. 20 ist ein Messer gezeigt, das in der Gegenrichtung umzulaufen bestimmt ist. Hier gibt -wiederum der Pfeil die Bahn an, auf der sich das Messer beim Spanabheben bewegt. In diesem Falle verringert die Schraubenbewegung den Freischnittwinkel. Wie ersichtlich, entspricht der Winkel 97, um welchen das Messer hinterschliffen ist, der Summe der Schraubensteigung und des Freischnittwinkels 98. In Fig. 20 shows a knife which is intended to revolve in the opposite direction. Here again the arrow indicates the path on which the knife moves when the chip is removed. In this case, the screw movement reduces the clearance angle. As can be seen, the angle 97 by which the knife is relief-ground corresponds to the sum of the screw pitch and the clearance angle 98.

In den F i g. 21 und 22 ist eine Abwicklung eines Messerkopfes mit drei Messern gezeigt, die der F i g. 20 entsprechen, sowie eine Abwicklung einer schraubenförmigen Schubkurve 75', die mit diesem Messerkopf zur Verwendung kommt. Der Messerkopf hat zwei Schlichtmesser 47 i' und 47f, je eines für jede Zahnflanke. Diese sind auf einer Schraubenlinie 99 angeordnet. Das dritte Messer 56' dient zum Kantenbrechen und läuft auf einer Schraubenlinie 101 von geringerer Steigung. Die Schubkurvennut 75' hat einen Abschnitt 102 von derselben Steigung wie die Schraubenlinie 99, einen Abschnitt 103 von derselben Steigung wie die Schraube 101 und Abschnitte 104 und 105 für Ruhepausen, die den Abschnitten 102 und 103 vorausgehen, sowie Rücklaufabschnitte 106 und 107. Bei dieser Ausgestaltung der Maschine ergibt sich die folgende, Arbeitsweise: Bei jedem Umlauf des Messerkopfes erfolgt die Teilbewegung des Werkstückes in einem Zeitpunkt, in welchem sämtliche. Messer 56, 47 i' und 47 f vom Werkstück entfernt sind und sich die Nockenrolle im Ruheabschnitt 105 befindet. Läuft der Nockenabschnitt 103 auf die Rolle 76 auf, so geht das Messer 56' längs der Schraubenlinie 101 durch eine Zahnlücke von deren kleinerem zu deren größerem Ende hindurch und erzeugt auf beiden Flanken der Zahnlücke eine Abschrägung 54. Gelangt dann der Nockenabschnitt 107 auf die Rolle, so wird die Werkzeugspindel in Achsenrichtung zurückgeschoben, also mit Bezug auf Fig. 14 nach rechts. Tritt dann der Nockenabschnitt 102 in Wirkung, nachdem die Rolle den Ruheabschnitt 104 durchlaufen hat, so gehen die beiden Messer 47i' und 47j' durch die Zahnlücke hindurch, und zwar längs der Schraubenlinie 99. Dabei schlichten sie die Zahnflanken. Wenn schließlich der Abschnitt 106 der Schubkurve auf die Nockenrolle aufläuft, so wird dadurch die Messerkopfspindel in Achsenrichtung nach rechts in ihre Ausgangslage zurückgezogen. Dann wiederholt sich das Arbeitsspiel zum Schlichten der nächsten Zahnlücke.In the F i g. 21 and 22 a development of a cutter head with three cutters is shown, which is shown in FIG. 20, as well as a development of a helical thrust curve 75 'that is used with this cutter head. The cutter head has two finishing knives 47 i 'and 47f, one for each tooth flank. These are arranged on a helical line 99. The third knife 56 'serves to break the edges and runs on a helical line 101 with a lower pitch. The thrust cam groove 75 'has a section 102 of the same pitch as the helix 99, a section 103 of the same pitch as the screw 101 and sections 104 and 105 for rest breaks that precede the sections 102 and 103, and return sections 106 and 107. In this Design of the machine results in the following mode of operation: With each revolution of the cutter head, the partial movement of the workpiece takes place at a point in time in which all. Knives 56, 47 i 'and 47 f are removed from the workpiece and the cam roller is located in the rest section 105. If the cam section 103 runs onto the roller 76, the knife 56 'goes along the helical line 101 through a tooth gap from its smaller to the larger end and creates a bevel 54 on both flanks of the tooth gap. Then the cam section 107 reaches the roller , the tool spindle is pushed back in the axial direction, that is to say to the right with reference to FIG. 14. If the cam section 102 then comes into effect after the roller has passed through the rest section 104, the two knives 47i 'and 47j' pass through the tooth gap, specifically along the helical line 99. In doing so, they finish the tooth flanks. When section 106 of the thrust cam finally runs up against the cam roller, the cutter head spindle is thereby withdrawn in the axial direction to the right into its starting position. Then the work cycle is repeated to finish the next tooth gap.

Für die Merkmale der Ansprüche, 2 bis 4 wird, da es sich um echte Unteransprüche handelt, nur im Zusammenhang mit dem Anspruch 1 Schutz begehrt.For the features of claims, 2 to 4 will be as they are real Subclaims are only sought in connection with claim 1 protection.

Das Verfahren gemäß den Ansprüchen 8 und 9 dient lediglich der Herstellung von Zahnrädern entsprechend den Ansprüchen 1 bis 4 und nicht der Herstellung anderer Gegenstände.The method according to claims 8 and 9 is used only for the production of gears according to claims 1 to 4 and not for the production of other objects.

Claims (4)

Patentansprüche: 1. Spiralkegel- oder Spiralhyperboloid-Zahnrad mit sich nach innen verjüngender Zahnlückentiefe, dessen Zahnflanken je eine Schraubenfläche bilden, deren Achse in einer einen mittleren Punkt der Zahnlücke enthaltenden Ebene liegt, gekennzeichnet durch eine solche Gestalt der schraubenflächenförmigen Zahnflanke, daß die ihre Achse (44, 45, 52 oder 53) enthaltende, Ebene (43) gegenüber der Zahnkopffläche so gelegen ist, daß sie eine durch den Punkt (P) verlaufende Gerade (42 oder 51) enthält, welche die Zahnradachse (35) in einem Winkel schneidet, der dem Komplementwinkel. des Zahnkopfkegelwinkels (α) entspricht. Claims: 1. Spiral cone or spiral hyperboloid gear with tooth gap depth tapering inwards, the tooth flanks of which each have a screw surface form, the axis of which in a plane containing a central point of the tooth gap is characterized by such a shape of the helical tooth flank, that the plane (43) containing its axis (44, 45, 52 or 53) opposite the tooth tip surface is located in such a way that it is a straight line (42 or 51) running through point (P) which intersects the gear axis (35) at an angle which is the complement angle. of the tooth tip cone angle (α). 2. Zahnrad nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden gegenüberliegenden Flanken jeder Zahnlücke bildenden Schraubenflächen gleichachsig sind. 2. Gear according to claim 1, characterized characterized in that the two opposite flanks of each tooth gap forming Helical surfaces are coaxial. 3. Zahnrad nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die die beiden gegenüberliegenden Zahnflanken einer jeden Zahnlücke bildenden Schraubenflächen etwa die gleiche Steigung aufweisen. 3. Gear according to claim 1 or 2, characterized in that that the two opposing tooth flanks of each tooth gap form Helical surfaces have approximately the same slope. 4. Zahnrad nach Anspruch 1, 2 oder 3, dessen Zahnflanken längs ihrer Zahnkopfkanten abgeschrägt sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Abschrägungsflächen (54) an den Zahnköpfen Schraubenflächen sind, welche dieselbe Achse aufweisen wie die die zugehörigen Zahnflanken bildenden Schraubenflächen, aber eine von diesen abweichende Steigung haben. 5. Messerkopf zum Schlichten des Zahnrades nach einem der Ansprüche 1 bis 4 mit an ihm befestigten, in Adhsenrichtung vorspringenden Messern mit seitlichen Schneidkanten für die Zahnflanken, dadurch gekennzeichnet, daß die Flankenschneidkanten der Messer längs einer oder mehrerer, gleichachsig zur Umlaufachse des Messerkopfes verlaufender Schraubenlinien, deren Steigungswinkel demjenigen der schraubenförmigen Zahnflanken entspricht, angeordnet und zum Schlichten derselben Zahnflanken fortschreitend gegenüber dieser Schraubenlinie versetzt sind. 6. Messerkopf nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß er außer an sich bekannten, zum Schneiden der Flanken dienenden, entlang einer Schraubenfläche angeordneten Messern ein Messer (56, 58, 63) aufweist, das zum Abschrägen der Kanten (54) dient. 7. Messerkopf nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die seitliche Schneidkante oder Schneidkanten der zum Abschrägen dienenden Messer einen größeren Eingriffswinkel haben als die Schneidkanten der Messer zum Schneiden der Zahnflanken. 8. Verfahren zum Schlichten des Spiralkegel-oder Spiralhyperboloid-Zahnrades nach einem der Ansprüche 1 bis 4 ohne Abwälzbewegung im Teilverfahren, bei dem sich das Werkzeug um eine die Achse der schraubenförmigen Zahnflanken darstellende Gerade dreht und sich beim Überfahren jeder Zahnflanke von dem einen Ende zum anderen längs der Geraden verschiebt, dadurch gekennzeichnet, daß der Messerkopf nach Ansprach 5 verwendet und seine Umlaufachse (44, 45, 52, 53) in der Ebene (43) gehalten wird. 9. Verfahren nach Anspruch 8 zum Herstellen eines Zahnrades nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die- Abschrägungsflächen (54) an den Zahnkanten während des stetigen Vorschubes des Messerkopfes erzeugt werden, jedoch mittels einer Vorschubgeschwindigkeit des Messerkopfes längs seiner Achse, die von der Vorschubgeschwindigkeit abweicht, die, wählend des Schlichtens der Zahnflanken verwendet wird. In Betracht gezogene Druckschriften: Deutsche Patentschriften Nr. 466 784, 669 758; USA.-Patentschriften Nr. 1236 836, 1982 050. 4. Gear according to claim 1, 2 or 3, the tooth flanks of which are beveled along their tooth tip edges, characterized in that the bevel surfaces (54) on the tooth tips are helical surfaces which have the same axis as the helical surfaces forming the associated tooth flanks, but one of these have a different slope. 5. cutter head for finishing the gear according to one of claims 1 to 4 with attached to it, protruding in the Adhsenrichtung knives with lateral cutting edges for the tooth flanks, characterized in that the flank cutting edges of the knife along one or more coaxial to the axis of rotation of the cutter head helical lines , the pitch angle of which corresponds to that of the helical tooth flanks, and are progressively offset with respect to this helical line in order to finish the same tooth flanks. 6. Cutter head according to claim 5, characterized in that it has a knife (56, 58, 63) , which is used to bevel the edges (54), in addition to known knives which are used to cut the flanks and are arranged along a helical surface. 7. Cutter head according to claim 6, characterized in that the lateral cutting edge or cutting edges of the knife used for beveling have a larger pressure angle than the cutting edges of the knife for cutting the tooth flanks. 8. A method for finishing the spiral cone or spiral hyperboloid gear according to one of claims 1 to 4 without rolling movement in the partial process, in which the tool rotates around a straight line representing the axis of the helical tooth flanks and when passing over each tooth flank from one end to the others along the straight line, characterized in that the cutter head is used according to spoke 5 and its axis of rotation (44, 45, 52, 53) is held in the plane (43). 9. The method according to claim 8 for producing a gear wheel according to claim 4, characterized in that the bevel surfaces (54) are generated on the tooth edges during the continuous advance of the cutter head, but by means of a feed rate of the cutter head along its axis that depends on the feed rate that is used when finishing the tooth flanks. Considered publications: German Patent Specifications No. 466 784, 669 758; U.S. Patent Nos. 1236 836, 1982 050.
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